波士頓大學研究老鼠大腦紋狀體 或有助于提高自動駕駛汽車導(dǎo)航能力

據(jù)外媒報道，某一天，當自動駕駛汽車在道路上安全運行，而機器人能夠執(zhí)行復(fù)雜的、對人類來說風險太大而無法執(zhí)行的救援行動時，我們可能需要感謝老鼠，以及波士頓大學神經(jīng)科學家團隊。

波士頓大學研究員Jake Hinman、William Chapman，以及波士頓大學系統(tǒng)神經(jīng)學主任兼心理學和腦科學藝術(shù)與科學學院教授Michael Hasselmo確認，特殊的大腦細胞確實能夠為老鼠提供有關(guān)周圍環(huán)境的地圖，研究人員們認為，人類大腦中也有此類神經(jīng)元，但是需要進一步的研究來確定這一點。

該研究的部分資金由國防部（Department of Defense）的多學科項目的撥款，提供了有價值的、有關(guān)大腦導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理，此類知識可用于打造更智能的自動駕駛汽車，讓其能夠在滿是障礙物和生命體的道路上安全行駛。

幾十年來，科學家們一直認為，人腦中的海馬體負責存儲有關(guān)周圍環(huán)境的地圖，功能類似于大腦的文件柜，存儲著類似于在谷歌地圖（Google Maps）上尋找地點時彈出來的地圖圖像。但是，有些研究人員提出，為了有效利用此類地圖為人類導(dǎo)航，大腦必須首先將此類圖像轉(zhuǎn)換成谷歌的“街景地圖”，心理上將自己置于第一人稱視角。換句話說，研究人員必須研發(fā)出一個概念，說明相對于人類自己來說，地圖的邊界和地標具體位于大腦的哪個位置。

現(xiàn)在，波士頓大學研究小組的發(fā)現(xiàn)提供了首個生物學證據(jù)，證明街景地圖功能確實存在，至少在老鼠身上是存在的，特別是在大腦深處幫助控制行為的紋狀體（striatum）區(qū)域確實存在該功能。

研究人員將老鼠帶到一個房間，里面放了一些被壓碎的果脆圈。當老鼠開始尋找果脆圈時，研究人員利用電極片發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦紋狀體內(nèi)的特殊腦細胞（稱為自我中心邊界細胞）會變得非?；钴S，會以不同的方式觸發(fā)，引導(dǎo)老鼠在該環(huán)境中找到食物。

研究人員表示，紋狀體內(nèi)的邊界細胞就是老鼠的“街景地圖”，以精確的方式發(fā)出信號，使老鼠在尋找食物的過程中能夠自行定位。

研究人員表示，進行該研究的最終目的是要讓自動駕駛汽車和機器人能夠在復(fù)雜環(huán)境中有效導(dǎo)航。雖然機器人和自動駕駛汽車在空蕩蕩的地方運行很安全，但是如果需要在不平坦或是復(fù)雜的環(huán)境中運行，甚至人類無法親自處理的危險情況中運行時，可能就會被無法預(yù)測的障礙物阻擋。

研究人員表示，大腦的自然導(dǎo)航系統(tǒng)能夠讓自動導(dǎo)航機器人更好應(yīng)對危險情況，也可讓自動駕駛汽車在復(fù)雜道路和地形上安全運行。

雖然該研究對自動駕駛汽車有益，但是仍有許多不確定因素有待探索。目前，研究人員只研究了此類邊界細胞對邊界的反應(yīng)，未來，研究人員希望能夠研究此類細胞如何對更動態(tài)的邊界和地標（如移動的物體和人）做出反應(yīng)。此外，研究人員還在研究此類細胞在黑暗環(huán)境中如何反應(yīng)，或者是否會反應(yīng)，因為在黑暗環(huán)境中，人或動物可依賴的視覺信息較少。